Решение: Окислительно-восстановительная реакция серы
Документ к заданиюМатериал по химии для заданий 30 и 31
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ:
сера, концентрированная азотная кислота, оксид углерода(IV), фторид серебра, ацетат кальция. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используйте перечень веществ из общего материала. Выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция. Запишите уравнение только одной возможной реакции, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
4 шагаВыбираем серу и концентрированную азотную кислоту. Сера проявляет восстановительные свойства, а азотная кислота является окислителем.
Определяем изменения степеней окисления: сера окисляется от $0$ до $+6$, азот в нитрат-ионе восстанавливается от $+5$ до $+4$.
$$\mathrm{S^0 - 6e^- \rightarrow S^{+6}};\quad \mathrm{N^{+5} + e^- \rightarrow N^{+4}}$$Умножаем восстановление азота на 6 и расставляем коэффициенты в молекулярном уравнении.
$$\mathrm{S + 6HNO_3(conc.) \rightarrow H_2SO_4 + 6NO_2 + 2H_2O}$$Электроны, отданные серой, равны электронам, принятым шестью атомами азота. Сера является восстановителем, а азотная кислота — окислителем.
$$\mathrm{6e^- = 6 \cdot 1e^-}$$Возможна реакция серы с концентрированной азотной кислотой: $\mathrm{S + 6HNO_3(conc.) \rightarrow H_2SO_4 + 6NO_2 + 2H_2O}$. Баланс: $\mathrm{S^0 - 6e^- \rightarrow S^{+6}}$; $\mathrm{N^{+5} + e^- \rightarrow N^{+4}}$, умножаем второе превращение на 6. Окислитель — $\mathrm{HNO_3}$, восстановитель — $\mathrm{S}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно указывают азотную кислоту восстановителем, хотя азот в ней принимает электроны.
Не умножают полуреакцию восстановления азота на 6.
Записывают продукт восстановления азотной кислоты как $\mathrm{NO}$ вместо $\mathrm{NO_2}$ при использовании концентрированной кислоты.
Не учитывают воду при расстановке коэффициентов.